公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)交流講稿.ppt_第1頁(yè)
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,公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 技術(shù)交流,2006年8月5-6日技術(shù)交流安排大連 1 與橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)的基本情況 2 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004 3 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D62-2004 4 公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D61-2005 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 6 集中答疑,南京長(zhǎng)江第三大橋 2005年10月,斜拉橋,蘇通長(zhǎng)江公路大橋(主跨1088米),中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),世界上的大跨度橋梁,斜拉橋,懸索橋,樹(shù)立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀 提升設(shè)計(jì)理念 提高設(shè)計(jì)水平 在全國(guó)公路勘察設(shè)計(jì)工作會(huì)議上的講話 馮正霖(2004年9月25日) “六個(gè)堅(jiān)持,六個(gè)樹(shù)立”。 第一,堅(jiān)持以人為本,樹(shù)立安全至上的理念 第二,堅(jiān)持人與自然相和諧,樹(shù)立尊重自然、保護(hù) 環(huán)境的理念 第三,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,樹(shù)立節(jié)約資源的理念 第四,堅(jiān)持質(zhì)量第一,樹(shù)立讓公眾滿意的理念 第五,堅(jiān)持合理選用技術(shù)指標(biāo),樹(shù)立設(shè)計(jì)創(chuàng)作的理念 第六,堅(jiān)持系統(tǒng)論的思想,樹(shù)立全壽命周期成本的 理念 _安全、環(huán)保、舒適、和諧,規(guī)范的定位與作用技術(shù)規(guī)范不是法律 目前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范存在的兩個(gè)主要誤區(qū):一是唯標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為上,二是不把標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范當(dāng)正事。 規(guī)范是以往工程實(shí)踐的總結(jié),不可能完全適用各種情況。 計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代養(yǎng)成技術(shù)人員過(guò)分依賴(lài)規(guī)范的習(xí)慣并一切唯規(guī)范是從的行動(dòng)準(zhǔn)則,使他們的設(shè)計(jì)行為變成只對(duì)規(guī)范負(fù)責(zé),而不是首先對(duì)工程質(zhì)量負(fù)責(zé) 規(guī)范的錯(cuò)誤定位,束縛了技術(shù)人員的創(chuàng)造性,阻礙了技術(shù)進(jìn)步。,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,規(guī)范的作用只建立在業(yè)主與設(shè)計(jì)、施工企業(yè)之間的合同或契約基礎(chǔ)上,作為共同認(rèn)可的進(jìn)行工程的一種規(guī)則,如果牽涉到違法,也只反映在是否存在背約的行為上。 規(guī)范不能違反國(guó)家和公共利益,所以必須有政府部門(mén)的批準(zhǔn)、認(rèn)可或干預(yù)。業(yè)主和設(shè)計(jì)人可以選用不同的規(guī)范;在不違反有關(guān)法規(guī)規(guī)定的前提下,可以采用不同于規(guī)范的要求和做法。 對(duì)于重要或復(fù)雜工程,應(yīng)該專(zhuān)門(mén)制定設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量評(píng)定和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),可以在規(guī)范一般做法或規(guī)定的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高要求。,技術(shù)規(guī)范中的要求只是最低要求 英國(guó)土建工程設(shè)計(jì)與施工的各種標(biāo)準(zhǔn)的第一頁(yè),都寫(xiě)有: 遵守英國(guó)規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))本身,并不給予豁免法律責(zé)任 美國(guó)ACI混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的第一章、第一句話: “本規(guī)范提供設(shè)計(jì)與施工的最低要求” 美國(guó)公路部門(mén)ASSHTO橋梁設(shè)計(jì)規(guī)程的第一章第一節(jié)中寫(xiě)道: “本規(guī)程無(wú)意取代設(shè)計(jì)人所具有的專(zhuān)門(mén)教育和工程判斷的訓(xùn)練,僅在規(guī)程中規(guī)定為保證公共安全的最低要求。業(yè)主或設(shè)計(jì)人可能需要在設(shè)計(jì)中采用新的先進(jìn)技術(shù),或需對(duì)材料及施工質(zhì)量提出更高的要求” 與此相反,我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范帶著短缺計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代的深刻烙印,回避最低要求的提法,并在客觀上暗示規(guī)范要求的唯一性,設(shè)計(jì)需要一定的靈活性,要有自主創(chuàng)新的精神。但同時(shí),如交通部公路主編的新理念公路設(shè)計(jì)指南中推薦的美國(guó)聯(lián)邦公路局出版的公路設(shè)計(jì)靈活性中指出的,設(shè)計(jì)靈活性并不是試圖去創(chuàng)建一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上,這種設(shè)計(jì)理念是建立在充分掌握和理解現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范本質(zhì)的基礎(chǔ)上,在不降低安全性的前提下,通過(guò)合理選擇標(biāo)準(zhǔn)、靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)指標(biāo),尋求達(dá)到更符合公路沿線可持續(xù)發(fā)展的需要和利益的目標(biāo)。 設(shè)計(jì)的靈活性是建立在充分評(píng)估和審慎批準(zhǔn)基礎(chǔ)上的。,公路設(shè)計(jì)靈活性特別要求,對(duì)主要影響公路功能、安全設(shè)計(jì)控制指標(biāo),必須經(jīng)過(guò)政府的正式批準(zhǔn)后,方可采用超標(biāo)設(shè)計(jì),包括:設(shè)計(jì)車(chē)速、車(chē)道寬度、路肩寬度、橋梁寬度、構(gòu)造物通行能力、平曲線、豎曲線、縱坡、停車(chē)視距、橫坡、超高、豎向凈空、橫向凈距。,要求嚴(yán)格遵守規(guī)范的強(qiáng)制性條文,針對(duì)工程項(xiàng)目的具體情況,合理運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對(duì)可能影響到工程安全的指標(biāo)應(yīng)該首先得到滿足,克服工程設(shè)計(jì)“只對(duì)規(guī)范負(fù)責(zé),不對(duì)工程負(fù)責(zé)”的做法。,公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范修訂的基本情況,交通部文件 交公路發(fā)2002288號(hào) 關(guān)于發(fā)布公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系的通知 現(xiàn)批準(zhǔn)發(fā)布公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系(JTGA01-2002),自發(fā)布之日起施行。今后公路工程標(biāo)準(zhǔn)的制訂與管理,將遵照該體系執(zhí)行?,F(xiàn)行公路工程標(biāo)準(zhǔn)未列入體系表中的,現(xiàn)階段仍然適用,今后視具體情況逐步予以廢止或轉(zhuǎn)為協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。 二二年七月十日,公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系表,公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系表,41-14 =27,標(biāo)準(zhǔn)的演變 20世紀(jì)50年代:公路工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 60年代:公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)(1961年9月) 70年代:公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(1975年) 公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范 (1978年) 80年代:公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTJ021-85、 公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ022-85、 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ023-85、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 范JTJ023-86、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī) 范JTJ024-86 等 進(jìn)入21世紀(jì):公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004、 公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D61-2005、 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī) 范JTG D62-2004 等,根據(jù)中華人民共和國(guó)交通部第15、16號(hào)公告(2004年6月28日)的精神,交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60和公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D622004)自2004年10月1日起施行,原公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTJ02l89)和公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ023-85的規(guī)定同時(shí)廢止。 根據(jù)中華人民共和國(guó)交通部第12號(hào)公告(2005年8月16日)的精神,交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D61-2005自2005年11月1日起施行,原公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ022-85同時(shí)廢止。,中華人民共和國(guó)交通部公告第號(hào) 關(guān)于發(fā)布公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D602004)的公告 第 1.0.6、1.0.9、4.1.2、4.1.6、4.3.1、4.3.2和4.3.5條為強(qiáng)制性條文。 中華人民共和國(guó)交通部公告第6號(hào) 關(guān)于發(fā)布公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D622004)的公告 第3.1.3、3.1.4、3.2.2、3.2.3、5.1.5、6.3.1、9.1.1、9.1.12、9.4.1和9.8.2條為強(qiáng)制性條文。 中華人民共和國(guó)交通部(章) 二四年六月二十八日 中華人民共和國(guó)交通部公告第2號(hào) 關(guān)于發(fā)布公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D612005)的公告 第3.2.1、3.3.1、3.3.2、3.3.3、3.3.4、4.0.3、4.0.4、5.3.4條為強(qiáng)制性條文。 中華人民共和國(guó)交通部(章) 二五年八月十六日,1 總則 1.1 一般原則 1.2 橋涵布置和橋孔設(shè)計(jì) 1.3 橋涵跨徑 1.4 橋梁凈空 1.5 橋上線形及橋頭引道 1.6 構(gòu)造要求 1.7 橋面鋪裝、排水和防水層 1.8 養(yǎng)護(hù)及其他附屬設(shè)施 2 荷載 2.1 荷載分類(lèi)與組合 2.2 永久荷載 2.3 可變作用 (基本可變荷載、其他可變荷載) 2.4 偶然荷載 附錄A 主動(dòng)土壓力計(jì)算 附錄B 靜土壓力計(jì)算 附錄C 全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖及迎風(fēng)面積計(jì)算 附錄D 船只和漂流物的撞擊力,1 總則 2 術(shù)語(yǔ) 3 設(shè)計(jì)要求 3.1 橋涵布置 3.2 橋涵孔徑 3.3 橋涵凈空 3.4 橋上線形及橋頭引道 3.5 構(gòu)造要求 3.6 橋面鋪裝、排水和防水層 3.7 養(yǎng)護(hù)及其他附屬設(shè)施 4 作用 4.1 作用分類(lèi)、代表值和作用效應(yīng)組合 4.2 永久作用 4.3 可變作用 4.4 偶然作用 附錄A 全國(guó)基本風(fēng)速圖及全國(guó)各氣象臺(tái)的基本風(fēng)速和風(fēng)壓 附錄B 氣溫分區(qū)圖,新舊通用規(guī)范章節(jié)對(duì)比,1 總 則 2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 3 材 料(混凝土、鋼 筋) 4 橋梁計(jì)算的一般規(guī)定 (板、梁、拱) 5 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 (一般規(guī)定、受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件 、受拉構(gòu)件、受扭構(gòu)件、受沖切構(gòu)件承載力計(jì)算、局部承壓構(gòu)件承載力計(jì)算) 6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 (一般規(guī)定、鋼筋預(yù)應(yīng)力損失、抗裂驗(yàn)算 、裂縫寬度計(jì)算、撓度驗(yàn)算) 7 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算(持久狀況預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算、短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算 ),8 構(gòu)件計(jì)算的規(guī)定 (組合式受彎構(gòu)件、墩臺(tái)蓋梁、鉸、橡膠支座 、樁基承臺(tái) 、橋梁伸縮裝置 ) 9 構(gòu)造規(guī)定 (一般規(guī)定、板、梁、預(yù)應(yīng)力混凝土上部結(jié)構(gòu)、拱橋、柱、墩臺(tái)和樁基承臺(tái)、支座、涵洞、鉸和吊環(huán)) 附錄A 本規(guī)范的混凝土強(qiáng)度等級(jí)與原公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ023-85的混凝土標(biāo)號(hào)和兩者各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)系 附錄B 溫差作用效應(yīng)計(jì)算公式 附錄C 預(yù)應(yīng)力曲線鋼筋由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的考慮反摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失簡(jiǎn)化計(jì)算 附錄D 允許開(kāi)裂的B類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)高度計(jì)算,新橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范章節(jié)安排,1 總則 2 材料 3 構(gòu)件計(jì)算規(guī)定 4 拱橋 4.1 構(gòu)造 4.2 拱的計(jì)算 4.3 拱橋施工驗(yàn)算 5 墩臺(tái) 5.1 一般規(guī)定 5.2 拱橋墩臺(tái) 5.3 梁、板式橋墩臺(tái) 6 涵洞 7 擋土墻、護(hù)墻和護(hù)坡 附錄一 石料標(biāo)號(hào)的換算系數(shù) 附錄二 拱橋拱圈厚度及主拱高度經(jīng)驗(yàn)公式 附錄三 預(yù)拱度 附錄四 本規(guī)范使用的法定計(jì)量單位及其與公制單位的換算關(guān)系 附錄五 本規(guī)范用詞說(shuō)明,1 總則 2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 3 材料 3.1 材料強(qiáng)度等級(jí) 3.2 材料基本要求 3.3 材料設(shè)計(jì)指標(biāo) 4 構(gòu)件設(shè)計(jì)與計(jì)算 5 拱橋 5.1 拱橋計(jì)算 5.2 拱橋構(gòu)造 5.3 拱橋施工階段驗(yàn)算 6 墩臺(tái) 6.1 一般規(guī)定 6.2 梁、板式墩臺(tái) 6.3 拱橋墩臺(tái) 附錄A 石材試件強(qiáng)度的換算系數(shù)及石砌體分類(lèi) 附錄B 拱橋預(yù)拱度的計(jì)算與設(shè)置 本規(guī)范用此說(shuō)明,新舊圬工規(guī)范章節(jié)對(duì)比,公路橋涵結(jié)構(gòu) 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念,設(shè)計(jì)理論的基本演變 容許應(yīng)力法 破損階段設(shè)計(jì)法 (定值極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法) 以可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,在我國(guó),從20世紀(jì)70年代初,原國(guó)家計(jì)委標(biāo)準(zhǔn)定額局先后下達(dá)了工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、鐵路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。除鐵路外,其他行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)都基本完成了標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變,采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 : 水準(zhǔn)I半概率設(shè)計(jì)法; 水準(zhǔn)II近似概率設(shè)計(jì)方法; 水準(zhǔn)III全概率設(shè)計(jì)法。,采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法可明顯地體現(xiàn)如下方面的優(yōu)點(diǎn): 1可使工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范引入先進(jìn)的可靠性理論; 2可更全面地考慮影響結(jié)構(gòu)可靠性諸因素的變異性,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范所采用的有關(guān)參、系數(shù)更趨于反映客觀實(shí)際,使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)更趨合理; 3可變作用按隨機(jī)過(guò)程進(jìn)行分析,隨機(jī)過(guò)程的時(shí)間域可取為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠概率有了一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間概念;,4有了具體結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo),可以根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的不同要求和特點(diǎn)恰當(dāng)?shù)貏澐趾瓦x擇安全等級(jí),以便處理好結(jié)構(gòu)可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾;實(shí)用的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中的各分項(xiàng)系數(shù),可根據(jù)給定的可靠指標(biāo)經(jīng)概率分析優(yōu)化后確定,從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)及其判斷的局面得到改變,做到所設(shè)計(jì)的同類(lèi)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在不同的承載情況下具有較佳的可靠度的一致性,使工程結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法更加科學(xué)、合理; 5結(jié)構(gòu)的可靠度往往與質(zhì)量控制聯(lián)系在一起,為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定的可靠度,可以進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)質(zhì)量控制的重要性,從而使設(shè)計(jì)規(guī)范與施工、驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)可靠度上得以互相銜接和配套。,概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法顯示了結(jié)構(gòu)的可靠程度與擬承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系。 以往的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法也具有一定的概率的含義。,概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本概念 結(jié)構(gòu)可靠度的定義: 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。 規(guī)定條件-正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用 規(guī)定時(shí)間-設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 預(yù)定功能-安全性、適用性、耐久性 (總稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的可靠性),“預(yù)定功能”: (1)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用期間可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形、約束變形等的作用。 (2)結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的工作性能,如:不發(fā)生影響正常使用的過(guò)大變形或局部損壞。 (3)結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)的條件下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),具有足夠的耐久性,如:不發(fā)生由于保護(hù)層碳化或裂縫寬度開(kāi)展過(guò)大,導(dǎo)致鋼筋的銹蝕。 (4)在偶然荷載(如地震、強(qiáng)風(fēng))作用下或偶然事件(如爆炸)發(fā)生時(shí)和發(fā)生后,結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性,不發(fā)生倒塌。,概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本概念 結(jié)構(gòu)可靠度的定義: 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。 規(guī)定條件-正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用 規(guī)定時(shí)間-設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 預(yù)定功能-安全性、適用性、耐久性 (總稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的可靠性),結(jié)構(gòu)功能函數(shù):,結(jié)構(gòu)功能函數(shù)是用來(lái)描述結(jié)構(gòu)完成功能狀況的,以基本變量為自變量的函數(shù)。 結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài); 結(jié)構(gòu)已失效或破壞; 結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。,結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo) 極限狀態(tài)方程,可靠指標(biāo)與平均值mZ 關(guān)系,可靠指標(biāo)及相應(yīng)的失效概率Pf的關(guān)系,公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮的極限狀態(tài): 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮的設(shè)計(jì)狀況: 持久狀況 短暫狀況 偶然狀況,1.0.7 公路橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì): 1 承載能力極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài); 2 正常使用極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。 在進(jìn)行上述兩類(lèi)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),同時(shí)應(yīng)滿足構(gòu)造和工藝方面的要求。,當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí),則此特定狀態(tài)稱(chēng)為該功能的極限狀態(tài)。對(duì)于結(jié)構(gòu)的各種極限狀態(tài),均應(yīng)規(guī)定明確的標(biāo)志和限值。 1)承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài): (1)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如滑動(dòng)、傾覆等); (2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞(包括疲勞破壞),戶或因過(guò)度的塑性變形而不能繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機(jī)動(dòng)體系; (4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如柱的壓屈失穩(wěn)等);,2)正常使用極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí),即認(rèn)為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài): (1)影響正常使用或外觀的變形; (2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞; (3)影響正常使用的振動(dòng); (4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。,1.0.8 公路橋涵應(yīng)根據(jù)不同種類(lèi)的作用(或荷載)及其對(duì)橋涵的影響、橋涵所處的環(huán)境條件,考慮以下三種設(shè)計(jì)狀況,并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì): 1 持久狀況:橋涵建成后承受自重、車(chē)輛荷載等持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的狀況。該狀況橋涵應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 2 短暫狀況:橋涵施工過(guò)程中承受臨時(shí)性作用的狀況。該狀況下的橋涵僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 3 偶然狀況:在橋涵使用過(guò)程中偶然出現(xiàn)的如罕遇地震的狀況。該狀況下的橋涵僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。,設(shè)計(jì)狀況: 1)持久狀況 橋涵建成后承受自重、車(chē)輛荷載等作用持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的狀況。該狀況是指橋梁的使用階段。這個(gè)階段持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng),結(jié)構(gòu)可能承受的作用(或荷載)在設(shè)計(jì)時(shí)均需考慮,需接受結(jié)構(gòu)是否能完成其預(yù)定功能的考驗(yàn),因而必須進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算。 2)短暫狀況 指橋涵施工過(guò)程中承受臨時(shí)性作用(或荷載)的狀況。短暫狀況所對(duì)應(yīng)的是橋梁的施工階段。這個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間相對(duì)于使用階段是短暫的,結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)所承受的荷載與使用階段也不同,設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)具體情況而定。一般只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算(規(guī)范中以計(jì)算構(gòu)件截面應(yīng)力表達(dá)),必要時(shí)才作正常使用極限狀態(tài)計(jì)算。 3)偶然狀況 在橋涵使用過(guò)程中偶然出現(xiàn)的狀況。這種狀況出現(xiàn)的概率極小,且持續(xù)的時(shí)間極短。,4.1.2 公路橋涵設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)不同的作用應(yīng)采用不同的代表值。 1 永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。 2 可變作用應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)分別采用標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為其代表值。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)及按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值為可變作用的代表值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)(頻遇)組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用頻遇值為可變作用的代表值;按長(zhǎng)期效應(yīng)(準(zhǔn)永久)組合設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用準(zhǔn)永久值為可變作用的代表值。 3 偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。,4.1.3 作用的代表值按下列規(guī)定取用: 1 永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值,對(duì)結(jié)構(gòu)自重(包括結(jié)構(gòu)附加重力),可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料單位體積的自重(重力密度)計(jì)算確定。 2 可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按本規(guī)范有關(guān)章節(jié)中的規(guī)定采用。 可變作用頻遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)??勺冏饔脺?zhǔn)永久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)。 3 偶然作用應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定其標(biāo)準(zhǔn)值。 4.1.4 作用的設(shè)計(jì)值規(guī)定為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)。,4.1.5 公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合,取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì): 1 只有在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需作不同受力方向的驗(yàn)算時(shí),則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。 3 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),可不考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)參與組合;基礎(chǔ)變位作用是否參與組合視具體情況確定;拱橋仍應(yīng)考慮混凝土收縮和徐變、溫度作用效應(yīng)和基礎(chǔ)變位作用的組合。,承載能力極限狀態(tài)計(jì)算,指對(duì)持久狀況下的結(jié)構(gòu)。這種狀況的承載能力極限狀態(tài)應(yīng)包括對(duì)構(gòu)件的抗彎、抗壓、抗拉、抗剪、抗扭等的強(qiáng)度及受壓構(gòu)件的穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算;當(dāng)有必要時(shí)還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆和滑移進(jìn)行驗(yàn)算。這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最主要的部分。計(jì)算時(shí)汽車(chē)荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù),在構(gòu)件進(jìn)行承載力及穩(wěn)定計(jì)算時(shí),作用(或荷載)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力均應(yīng)采用已考慮了分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)值;在多種作用(或荷載)情況下,應(yīng)將各設(shè)計(jì)值效應(yīng)進(jìn)行最不利組合,并根據(jù)參與組合的作用(或荷載)情況,取用不同的效應(yīng)組合系數(shù)。,1.0.9 按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重程度劃分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí),并應(yīng)符合表1.0.9的規(guī)定。 設(shè)計(jì)安全等級(jí) 橋涵結(jié)構(gòu) 一級(jí) 特大橋、重要大橋 二級(jí) 大橋、中橋、重要小橋 三級(jí) 小橋、涵洞 注:本表所列特大、大、中橋等系按本規(guī)范表1.0.11中的單孔跨徑確定,對(duì)多跨不等跨橋梁,以其中最大跨徑為準(zhǔn);本表冠以“重要”的大橋和小橋,系指高速公路上、一級(jí)公路上的橋梁。,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的作用效應(yīng)組合: 1 基本組合,2 偶然組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。,1.2*恒荷載+1.4*汽車(chē)荷載 1.2*恒荷載+1.4*汽車(chē)荷載+0.8*1.4*人群荷載 1.2*恒荷載+1.4*汽車(chē)荷載+ 0.7*(1.4*人群荷載+1.1*風(fēng)荷載) 1.2*恒荷載+1.4*汽車(chē)荷載 +0.6*(1.4*人群荷載+1.1*風(fēng)荷載+1.4*土壓力) 1.2*恒荷載+1.4*汽車(chē)荷載+0.5*(1.4*人群荷載 +1.1*風(fēng)荷載+1.4*土壓力+1.4*汽車(chē)制動(dòng)力),按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的作用效應(yīng)組合: 1 作用短期效應(yīng)組合,作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004 修訂的基本情況,1明確了公路橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),并引入了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的持久狀況、短暫狀況和偶然狀況三個(gè)設(shè)計(jì)狀況; 2修改了公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用效應(yīng)的組合方式及其組合系數(shù),引入了作用的短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合,并提出了各種可變作用短期效應(yīng)組合時(shí)的頻遇值系數(shù)和長(zhǎng)期效應(yīng)組合時(shí)的準(zhǔn)永久值系數(shù);,3引入了公路橋涵設(shè)計(jì)的安全等級(jí)及其重要性系數(shù),以橋涵結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的不同嚴(yán)重程度采用不同的重要性系數(shù),使結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更趨合理; 4開(kāi)展了“公路橋涵分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)”專(zhuān)題研究,根據(jù)研究成果,適當(dāng)調(diào)整了公路橋涵的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn); 5進(jìn)行了“高速公路和一級(jí)公路橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)”的專(zhuān)題研究,分析比較了原標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)間的關(guān)系,比較分析了設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算分析方法。經(jīng)綜合分析比較,認(rèn)為可維持原規(guī)范的規(guī)定;,6取消了原汽車(chē)荷載等級(jí),改為采用公路級(jí)和公路級(jí)標(biāo)準(zhǔn)荷載;取消了掛車(chē)和履帶車(chē)驗(yàn)算荷載,而將驗(yàn)算荷載的影響直接反映在汽車(chē)荷載中; 7將汽車(chē)沖擊系數(shù)以跨徑為主要影響因素的計(jì)算方法改為以結(jié)構(gòu)基頻為主要影響因素的計(jì)算方法,使得更合理和科學(xué); 8局部調(diào)整了人群荷載的標(biāo)準(zhǔn)值;,9調(diào)整了風(fēng)荷載的計(jì)算公式及各影響系數(shù),給出了全國(guó)基本風(fēng)速圖及全國(guó)各氣象臺(tái)站的基本風(fēng)速和風(fēng)壓值表; 10補(bǔ)充了冰壓力的計(jì)算方法和計(jì)算公式; 11改善了溫度作用的規(guī)定,完善了體系溫度的規(guī)定,調(diào)整了溫度梯度曲線的規(guī)定; 12增加了汽車(chē)撞擊荷載的計(jì)算和設(shè)計(jì)要求; 13補(bǔ)充了通航海輪船舶撞擊作用的規(guī)定。,1基本理論體系 新橋規(guī)的修訂將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB/T50283-1999作為修訂新橋規(guī)的指導(dǎo)性文件,將原標(biāo)準(zhǔn)的“經(jīng)驗(yàn)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法”改為本規(guī)范的“以可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法”,實(shí)現(xiàn)了公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論體系的轉(zhuǎn)化,與國(guó)內(nèi)建筑、港工等行業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在理論體系上取得了協(xié)調(diào)統(tǒng)一,也與當(dāng)今國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2394和國(guó)際上先進(jìn)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范美國(guó)公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范荷載與抗力系數(shù)法(LRFD)、歐洲規(guī)范在設(shè)計(jì)理論體系上協(xié)調(diào)統(tǒng)一,符合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展方向。,2明確了公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年 通過(guò)結(jié)構(gòu)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)的可靠度將規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、養(yǎng)護(hù)維修、運(yùn)營(yíng)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)串連起來(lái), 建立全壽命周期成本的概念,在保證前期建設(shè)費(fèi)用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)和重視管理和養(yǎng)護(hù)的投入,才能保證結(jié)構(gòu)整體的使用壽命。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001規(guī)定紀(jì)念性或特別重要的建筑結(jié)構(gòu),100年。 歐洲規(guī)范(Eurocode)規(guī)定:房屋建筑及其他普通結(jié)構(gòu)50年,紀(jì)念性建筑、橋梁和其他土木結(jié)構(gòu),100年。 結(jié)構(gòu)可靠性總原則ISO/DIS2394:1998規(guī)定:設(shè)計(jì)工作期較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)(如大橋)50-150年。 美國(guó)對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)使用年限為不小于75100年。 英國(guó)規(guī)定各類(lèi)結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)壽命為:橋梁、隧道等交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu),120年。,要確保結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,其安全性、適用性和 耐久性指標(biāo)均需滿足,缺一不可。在考慮了環(huán)境因素和預(yù)期 的維護(hù)水平后,結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)使結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)工作年限內(nèi)的 劣化不影響對(duì)結(jié)構(gòu)期望的功能。為此,需考慮如下因素: (1) 預(yù)期或可預(yù)見(jiàn)的使用目的; (2) 要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則; (3) 預(yù)期的環(huán)境條件; (4) 材料和制品的組成、特性和性能; (5) 結(jié)構(gòu)體系的選擇; (6) 構(gòu)件形狀和結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造; (7) 制作質(zhì)量和控制水平; (8) 特別的保護(hù)措施; (9) 設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)要進(jìn)行的維護(hù)。,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004明確規(guī)定:公路 橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等 取值而選用的時(shí)間參數(shù)。 設(shè)計(jì)使用年限為設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修 即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。 用以作為結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的依據(jù)并具有規(guī)定裕度或保證率 的目標(biāo)使用年限。設(shè)計(jì)使用年限由業(yè)主或用戶與設(shè)計(jì)人員共同 確定,并滿足有關(guān)法規(guī)的最低要求。 因此: 設(shè)計(jì)使用年限在考慮結(jié)構(gòu)重要性及其上述需要考慮的因素 后,一般取值可低于或等值于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。,長(zhǎng)期以來(lái),工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏重于考慮荷載作用下的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性,較少考慮環(huán)境作用下的耐久性問(wèn)題。實(shí)際上,要確保結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,其安全性、適用性和耐久性指標(biāo)均需滿足,缺一不可。在考慮了環(huán)境因素和預(yù)期的維護(hù)水平后,結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)使結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)工作年限內(nèi)的劣化不影響對(duì)結(jié)構(gòu)期望的功能。 新橋規(guī)體現(xiàn)了這一理念并提出了一些基本的要求(耐久性要求和混凝土保護(hù)層厚度規(guī)定),并推薦:淘汰低性能低質(zhì)建筑材料,提倡使用高強(qiáng)高性能的鋼材和混凝土材料;提高橋涵結(jié)構(gòu)的最低用材標(biāo)準(zhǔn)(混凝土的最低強(qiáng)度指標(biāo)有所提高);提高了混凝土結(jié)構(gòu)的最低配筋率要求。 注意點(diǎn):以往的設(shè)計(jì)并不是沒(méi)有考慮耐久性問(wèn)題。,3基本理念 進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在滿足功能需求和確保安全度的基本前提下,要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的要求,走人與自然相和諧的道路。如: (1) 通用規(guī)范第1.0.4條提出的設(shè)計(jì)原則為安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保,強(qiáng)調(diào)了公路的可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)應(yīng)該建立在公路的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中考慮環(huán)境的保護(hù)和實(shí)施恰當(dāng)?shù)耐恋亻_(kāi)發(fā)計(jì)劃之上。安全是前提,適用或曰實(shí)用是目的。 (2) 通用規(guī)范第1.0.10條提出:特殊大橋宜進(jìn)行景觀設(shè)計(jì);上跨高速公路、一級(jí)公路的橋梁應(yīng)與自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)。,(3) 通用規(guī)范第3.3.1-2條:高速公路、一級(jí)公路的特殊大橋?yàn)檎w式上部結(jié)構(gòu)時(shí),其中央分隔帶和路肩的寬度可根據(jù)具體情況適當(dāng)減小,但減窄后的寬度不應(yīng)小于表3.3.1-2和表3.3.1-3規(guī)定的“最小值”。 而原標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定為:特大橋及大橋的側(cè)向?qū)挾瓤蛇m當(dāng)減小,中小橋和涵洞宜與路基同寬。提出了應(yīng)該保持和提高一條線路整體的通行能力和服務(wù)水平的橋涵方面要求。 (4) 通用規(guī)范第3.5.8條:彎、坡、斜、寬橋梁宜選用圓形板式橡膠支座。公路橋涵不宜使用帶球冠或坡型的橡膠支座。墩臺(tái)構(gòu)造應(yīng)滿足更換支座的要求。強(qiáng)調(diào)應(yīng)該采用合理、科學(xué)的先進(jìn)技術(shù),包括產(chǎn)品,但必須首先滿足結(jié)構(gòu)的功能要求和安全度要求。,(5) 通用規(guī)范第3.4.4條:高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路的橋頭應(yīng)設(shè)置搭板。搭板厚度不宜小于250mm,長(zhǎng)度不宜小于5m。第3.5.3條:高速公路、一級(jí)公路上的多孔梁(板)橋宜采用連續(xù)橋面簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),或采用整體連續(xù)結(jié)構(gòu)。總結(jié)、推薦成功的設(shè)計(jì)、構(gòu)造方法,引導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工走向標(biāo)準(zhǔn)化和節(jié)約型發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用是最大的資源的節(jié)約。,1.0.11公路橋涵分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),3.1.7 橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn),高速公路、一級(jí)公路的 指標(biāo)間接下調(diào)。,3.4.1 橋上及橋頭引道的線形應(yīng)與路線布設(shè)相互協(xié)調(diào),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。橋上縱坡不宜大于4%,橋頭引道縱坡不宜大于5%。橋頭兩端引道線形應(yīng)與橋上線形相配合。 根據(jù)新理念公路設(shè)計(jì)指南P47:從能源消耗和環(huán)境保護(hù)角度來(lái)考慮,發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)采用大于3%縱坡時(shí),需要進(jìn)行環(huán)保論證。根據(jù)我國(guó)油耗與道路縱坡關(guān)系的研究成果,縱坡每增加1%,每噸公里的油耗急劇增加。統(tǒng)計(jì)表明,坡度大于3%路段的事故率是平緩路段事故率的2-3倍,且隨著坡度的增大,油耗急劇增加,環(huán)境污染隨之加重。,3.6.1 橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)型式宜與所在位置的公路路面相協(xié)調(diào)。橋面鋪裝應(yīng)有完善的橋面防水、排水系統(tǒng)。 特大橋、大橋的橋面鋪裝宜采用瀝青混凝土橋面鋪裝。 3.6.2 橋面鋪裝應(yīng)設(shè)防水層。 圬工橋臺(tái)背面及拱橋拱圈與填料間應(yīng)設(shè)置防水層,并設(shè)盲溝排水。,3.6.3 高速公路、一級(jí)公路上橋梁的瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度不應(yīng)小于70mm;二級(jí)及二級(jí)以下公路橋梁的瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度不應(yīng)小于50mm。 3.6.4 水泥混凝土橋面鋪裝面層(不含整平層和墊層)的厚度不應(yīng)小于80mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40。水泥混凝土橋面鋪裝層內(nèi)應(yīng)配置鋼筋網(wǎng),并設(shè)置錨固鋼筋。鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm,間距不宜大于100mm。,鋼橋面鋪裝一般采用瀝青混凝土體系,其涉及到對(duì)正交異性鋼橋面板的受力分析、鋪裝材料的基本強(qiáng)度、變形性能、抗腐蝕性、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、粘結(jié)性、抗滑性、施工工藝,等等。 目前,鋼橋面鋪裝主要有以德國(guó)、日本為代表的高溫拌和澆筑式瀝青混凝土(Gussasphalt),以英國(guó)為代表的瀝青瑪蹄脂混合料(Masticasphalt),德國(guó)和日本等國(guó)近期采用的改性瀝青SMA(Stone Mastic Asphalt),和以美國(guó)為代表的環(huán)氧樹(shù)脂瀝青混凝土(Epoxy Asphalt)等幾類(lèi)。,3.6.5 正交異性板鋼橋面瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)可根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w環(huán)境條件和橋梁結(jié)構(gòu)及其橋面系的實(shí)際情況選用。,3.6.7 橋面應(yīng)設(shè)排水設(shè)施。每平方米橋面宜設(shè)300mm2的排水管面積。排水管直徑不應(yīng)小于100mm。跨越公路、鐵路、通航河流的橋梁,橋面排水宜通過(guò)設(shè)在橋梁墩臺(tái)處的豎向排水管(落水管)流入地面排水設(shè)施中。,車(chē)隊(duì)荷載標(biāo)準(zhǔn)模式的主要不足之處 1 容易使人誤認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)荷載模式所采用的車(chē)輛重力即是實(shí)際橋梁上可以通行的車(chē)輛,造成公路交通管理上的不便; 2 原標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)差不合理,兩級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的荷載 水平的級(jí)差時(shí)大時(shí)??; 3 計(jì)算不便; 4 標(biāo)準(zhǔn)荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn) 生的效應(yīng)不連續(xù); 5 與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)不接軌。,汽車(chē)荷載等級(jí)(97標(biāo)準(zhǔn)) 新規(guī)范 汽車(chē)超20級(jí)、掛車(chē)120 公路級(jí) 汽車(chē)20級(jí)、掛車(chē)100 公路級(jí) 汽車(chē)15級(jí)、掛車(chē)80 汽車(chē)10級(jí)、履帶50,汽 車(chē) 荷 載 等 級(jí),二級(jí)公路為干線公路且重型車(chē)輛多時(shí),其橋涵的設(shè)計(jì)可采用公路級(jí)汽車(chē)荷載。,四級(jí)公路上重型車(chē)輛少時(shí),其橋涵設(shè)計(jì)采用的公路級(jí)車(chē)道荷載的效應(yīng)可乘以0.8的折減系數(shù),車(chē)輛荷載的效應(yīng)可乘以0.7的折減系數(shù)。,標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)荷載模式 97標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算荷載(車(chē)隊(duì)荷載) +驗(yàn)算荷載(履帶車(chē)和掛車(chē)) 新標(biāo)準(zhǔn) 車(chē)道荷載(均布荷載+集中荷載) +車(chē)輛荷載 (橋涵結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車(chē)道荷載,局部加載、橫向橋面板、涵洞、橋臺(tái)臺(tái)后汽車(chē)引起的土壓力和擋土墻上汽車(chē)引起的土壓力等的計(jì)算采用車(chē)輛荷載。車(chē)輛荷載與車(chē)道荷載的作用不得疊加。),公路級(jí)車(chē)道荷載 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 10.5kN/m 集中荷載: 計(jì)算跨徑小于等于5m時(shí),180kN 計(jì)算跨徑大于等于50m時(shí),360kN 計(jì)算跨徑在5至50m之間時(shí),直線內(nèi)插。 剪力效應(yīng)應(yīng)再乘以1.2的系數(shù)。 公路級(jí)車(chē)道荷載 車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取公路級(jí)汽車(chē)荷載的車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值的0.75倍,標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛荷載 公路級(jí)和公路級(jí)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛荷載采用原汽車(chē)超20級(jí)標(biāo)準(zhǔn)荷載中總重為550千牛的加重車(chē)。,問(wèn)題: 均布荷載的加載,影響線和影響面加載; 集中荷載的加載方式; 橋墩和橋臺(tái)的加載方式,上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的加載的區(qū)別。,設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)、橫向分布系數(shù)的計(jì) 算、汽車(chē)荷載縱向和多車(chē)道折減 的規(guī)定維持97標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。,多車(chē)道橋梁上的汽車(chē)荷載應(yīng)考慮橫向折減。當(dāng)橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)大于2時(shí),由汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)應(yīng)按表4.3.1-4規(guī)定的橫向折減系數(shù)進(jìn)行折減,但折減后的效應(yīng)不得小于兩設(shè)計(jì)車(chē)道的荷載效應(yīng)。橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù)按表4.3.1-3確定。 表4.3.1-4 橫向折減系數(shù),表4.3.1-3 橋涵設(shè)計(jì)車(chē)道數(shù),施加于長(zhǎng)跨橋梁上的汽車(chē)荷載應(yīng)考慮縱向折減。當(dāng)橋梁計(jì)算跨徑L150m時(shí),應(yīng)按表4.3.1-5規(guī)定的縱向折減系數(shù)進(jìn)行折減。當(dāng)為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)均應(yīng)按最大的計(jì)算跨徑考慮汽車(chē)荷載效應(yīng)的縱向折減。 表4.3.1-5 縱向折減系數(shù),特別注意點(diǎn): 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中取消驗(yàn)算荷載的概念以后,并不表明同時(shí)也允許各類(lèi)超載超限車(chē)輛可以不受限制地在公路上通行。超載、特載車(chē)輛在公路上行駛時(shí),仍要對(duì)橋涵構(gòu)造物進(jìn)行必要的驗(yàn)算,并按有關(guān)管理程序取得道路通行證。,4.3.2 沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算: 當(dāng) 時(shí),=0.05 當(dāng) 時(shí), 當(dāng) 時(shí), =0.45,經(jīng)如此調(diào)整后,整體上,公路橋涵設(shè)計(jì)用的汽車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)水平有不同程度的調(diào)整,平均水平提高了68%,適應(yīng)了當(dāng)前公路交通荷載的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本需求,提高了結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)。但同時(shí),由于在常規(guī)公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,汽車(chē)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)一般占5060%,則總效應(yīng)僅增加34%,涉及到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的調(diào)整更小,避免了由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整引發(fā)的工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的大變動(dòng)。對(duì)于大跨徑橋梁,一則其重要性更為突出,二則前一段時(shí)期,某些設(shè)計(jì)過(guò)分強(qiáng)調(diào)優(yōu)化,降低了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度,給公路事業(yè)的發(fā)展造成了不利影響。新標(biāo)準(zhǔn)從標(biāo)準(zhǔn)的角度予以糾正,而這同樣對(duì)工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響是很小的。,4.3.5 人群荷載 1 標(biāo)準(zhǔn)值 97標(biāo)準(zhǔn): 3.5千牛/平方米 新標(biāo)準(zhǔn): 3.0千牛/平方米 縱向折減 L=50米: 3.0千牛/平方米 L=150米: 2.5千牛/平方米 L=50-150米: 線性內(nèi)插,4.3.7 風(fēng)荷載 1 基本風(fēng)壓基本風(fēng)速 基本風(fēng)壓圖基本風(fēng)速圖 2 定義:離地20m高離地10m高 3 風(fēng)荷載計(jì)算: 基本風(fēng)壓陣風(fēng)風(fēng)速(時(shí)距1-3s) 結(jié)果:風(fēng)荷載比原規(guī)范大2-3倍 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.1,4.3.10 溫度作用 表4.3.10-2公路橋梁結(jié)構(gòu)的有效溫度標(biāo)準(zhǔn)值(),4.4.2 船舶與漂流物撞擊力 表4.4.2-2 海輪撞擊作用的標(biāo)準(zhǔn)值,謝 謝 !,公路橋梁板式橡膠支座,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2004 3.5.8 板式橡膠支座安裝時(shí),應(yīng)保證其上下表面與梁底面及墩臺(tái)支承墊石頂面平整密貼、傳力均勻,不得有脫空的橡膠支座。 當(dāng)板式橡膠支座設(shè)置于大于某一規(guī)定坡度上時(shí),應(yīng)在支座表面與梁底之間采取措施,使支座上、下傳力面保持水平放置。 彎、坡、斜、寬橋梁宜選用圓形板式橡膠支座。公路橋涵不宜使用球冠橡膠支座或坡型橡膠支座。 墩臺(tái)構(gòu)造應(yīng)滿足更換支座的要求。,公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D62-2004 當(dāng)橋梁縱坡不大于1%時(shí),板式橡膠支座可直接設(shè)于墩帽上;當(dāng)橋梁縱坡大于1%時(shí),應(yīng)在梁底采取措施,使支座保持水平。當(dāng)板橋橋面橫坡不大于2%時(shí),板式橡膠支座可直接設(shè)于墩帽頂面橫坡上,當(dāng)板橋橋面橫坡大于2%時(shí),應(yīng)采取措施予以調(diào)整。,目前板式橡膠支座存在的主要問(wèn)題: 1 產(chǎn)品質(zhì)量低劣,合格率低 2 產(chǎn)品價(jià)格不合理,間接導(dǎo)致質(zhì)量存在隱患 (鋼板3500元/噸,天然橡膠13000元/噸,氯丁橡膠32000元/噸) 3 用天然橡膠替代氯丁橡膠 4 業(yè)主管理存在問(wèn)題 5 質(zhì)量監(jiān)督不夠到位,提高板式橡膠支座質(zhì)量的主要措施: 1 標(biāo)準(zhǔn)的完善 2 加強(qiáng)檢測(cè),包括檢測(cè)手段的更新和完善 3 適度利用生產(chǎn)許可證的發(fā)放制度 4 完善施工、加強(qiáng)施工管理,公路橋梁板式橡膠支座JT/T4-2004修訂 本標(biāo)準(zhǔn)代替公路橋梁板式橡膠支座JT/T4-93和公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能檢驗(yàn)規(guī)則JT3132.3-90. 修訂后的標(biāo)準(zhǔn)共分8章(范圍、規(guī)范性引用文件、產(chǎn)品分類(lèi)及代號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志包裝儲(chǔ)存運(yùn)輸、安裝和養(yǎng)護(hù))1個(gè)附錄(公路橋梁板式橡膠支座成品力學(xué)性能試驗(yàn)方法)。,1取消了有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的內(nèi)容,要求一律按照J(rèn)TGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行板式橡膠支座設(shè)計(jì)。所以,同時(shí)取消了板式橡膠支座規(guī)格系列附錄內(nèi)容,其規(guī)格系列設(shè)計(jì)將另作處理。,2參考有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范(AASHTO.LRFD)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)(CprEN1337)最新版本及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6446中對(duì)橋梁支座使用的原材料性能、支座設(shè)計(jì)、對(duì)整體支座要求、加工制造公差、試驗(yàn)檢驗(yàn)要求和試驗(yàn)方法等進(jìn)行了分析比較,結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,修訂我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),使其盡量與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、世界先進(jìn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及各國(guó)公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范最新版本水平持平或一致,以確保修訂后標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性、科學(xué)性和實(shí)用性。,1) 統(tǒng)一了矩形和圓形支座的容許壓應(yīng)力為10.0MPa;相關(guān)的指標(biāo)也歸于統(tǒng)一; 2) 調(diào)整了支座抗壓彈性模量的計(jì)算公式,用E=5.4G-S*S 代替E=66S-162 3) 取消了原標(biāo)準(zhǔn)5.1.1條的設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定,因?yàn)闃蛞?guī)已有相應(yīng)的規(guī)定; 4) 支座力學(xué)性能增加了實(shí)測(cè)老化后的抗剪彈性摸量規(guī)定,G=G+G*15%;,5) 局部修改了橡膠的物理機(jī)械性能指標(biāo),取消了三元乙丙橡膠的指標(biāo);,4.3.2 加勁鋼板 a) 加勁鋼板的強(qiáng)度不應(yīng)低于Q235C鋼板強(qiáng)度,其質(zhì)量應(yīng)滿足GB/T912的有關(guān)要求。加勁鋼板的厚度不應(yīng)小于2mm,與支座邊緣的最小間距不應(yīng)小于5mm,上下保護(hù)膠層的厚度不應(yīng)小于2.5mm。不應(yīng)使用拼接鋼板。也不允許在同一支座中使用不同厚度的鋼板。,3為了確保板式橡膠支座生產(chǎn)加工產(chǎn)品的質(zhì)量,對(duì)生產(chǎn)板式橡膠支座的部分原材料性能指標(biāo)作了適當(dāng)調(diào)整,以便與世界先進(jìn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)持平。例如對(duì)生產(chǎn)四氟滑板橡膠支座所用材料,聚四氟乙烯板材的性能指標(biāo)作了相應(yīng)調(diào)整,與英國(guó)(BS5400)、德國(guó)(DIN4141-12)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)持平,因?yàn)樗姆宀馁|(zhì)量直接影響四氟滑板橡膠支座質(zhì)量。另外對(duì)橡膠、硅脂油等性能指標(biāo)也作了調(diào)整。,4.3.3 聚四氟乙烯板材 a) 支座使用的聚四氟乙烯板材應(yīng)是采用平均粒徑不大于50um的新鮮純料模壓板材,模壓成型壓力不應(yīng)小于,30MPa。不應(yīng)使用車(chē)削板材,也不應(yīng)使用回頭料或摻加任何填料的板材。 b) 聚四氟乙烯板材的物理機(jī)械性能

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